模电总结复习资料模拟电子技术基础第五版

绪论一.符号约定•大写字母、大写下标表示直流量。如：Vce、IC等。•小写字母、大写下标表示总量(含交、直流)。如：VCE、iB等。•小写字母、小写下标表示纯交流量。如：Vce、ib等。•上方有圆点的大写字母、小写下标表示相量。•上方有圆点的大写字母、小写下标表示相量。如:信号(1)模型的转换电子系统电压源等效电路ffs电子系统电流源等效电路电子系统电压源等效电路ffs电子系统电流源等效电路(2)分类逐建信号模拟信号量化信号离散信号抽样信号数字信号(3)频谱频谱：信号在频域中表示的图形或曲线。2、方法：傅立叶变换3、频谱分为幅度频谱和相位频谱口通常说的频谱指幅度频谱。二放大电路(1)模型

/二J4是复数，反映了榆出和输“Ui入的福值比与相位差0/I—伉,和4分别是铜入和铜出uq电压的有效值口四种增益4二？4=74二，/二？Vi1liVi电压增益二201g阂(dB)电流增益=20叫4|@B功率增益=10电4(dB)如何确定电路的输出电阻ro?三.频率响应以及带宽A.频率响应在输入正弦信号情况下，输出随输入信号频率连变化的稳态响应，称为放大电路的频率响应。--——--1工「LLL-第一章半导体二极管一.半导体的基础知识.半导体---导电能力介于导体和绝缘体之间的物质（如硅Si、错Ge）。.特性---光敏、热敏和掺杂特性。.本征半导体----纯净的具有单晶体结构的半导体。.两种载流子----带有正、负电荷的可移动的空穴和电子统称为载流子。.杂质半导体----在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。体现的是半导体的掺杂特性*P型半导体：在本征半导体中掺入微量的三价元素（多子是空穴，少子是电子）*N型半导体：在本征半导体中掺入微量的五价元素（多子是电子，少子是空穴）杂质半导体的特性载流子的浓度---多子浓度决定于杂质浓度，少子浓度与温度有关。体电阻---通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。转型---通过改变掺杂浓度，一种杂质半导体可以改型为另外一种杂质半导体。PN结PN结的接触电位差---硅材料约为0.6〜0.8V,错材料约为0.2〜0.3V。PN结的单向导电性---正偏导通，反偏截止。PN结的伏安特性二.半导体二极管单向导电性正向导通，反向截止。二极管伏安特性-一同PN结。正向导通压降——硅管0.6~0.7V,错管0.2〜0.3V死区电压——硅管0.5V,错管0.1V。3.分析方法——将二极管断开，分析二极管两端电位的高低

若V阳＞V阴（正偏），二极管导通（短路）;若V阳＜V阴（反偏），二极管截止（开路）1）图解分析法“「年口-3弦该式与伏安特性曲线的交点叫静态工作点Q。2）等效电路法直流等效电路法*总的解题手段----将二极管断开，分析二极管两端电位的高低若V阳＞V阴（正偏），二极管导通（短路）；若V阳＜V阴（反偏），二极管截止（开路）。*三种模型%0（b）恒抹%0（b）恒抹:源模型M折线模型微变等效电路法⑹小信号模型三.稳压二极管及其稳压电路*稳压二极管的特性---正常工作时处在PN结的反向击穿区，所以稳压二极管在电路中要反向连接。稳压管的伏安特性第二章三极管及其基本放大电路一.三极管的结构、类型及特点.类型---分为NPN和PNP两种。.特点---基区很薄，且掺杂浓度最低；发射区掺杂浓度很高，与基区接触面积较小；集电区掺杂浓度较高，与基区接触面积较大。二.三极管的工作原理.三极管的三种基本组态的共基极组态⑻共发射极组态如共集电极组态的共基极组态⑻共发射极组态如共集电极组态3测试电路3测试电路.三极管内各极电流的分配/cn+'choJe=1bn+1cn=/h+/c『b=如"『cbo*共发射极电流放大系数（表明三极管是电流控制器件K=小'/bn+（1+A>fcB（>=#/B+/CEO-/f/B式子此EC=称为穿透电流。.共射电路的特性曲线*输入特性曲线---同二极管<b）输入特性曲线*输出特性曲线（饱和管压降，用Ues表示放大区---发射结正偏，集电结反偏。截止区---发射结反偏，集电结反偏。4.温度影响温度升高，输入特性曲线向左移动。温度升高ICB6ICEO、IC以及0均增加.低频小信号等效模型（简化）hie---输出端交流短路时的输入电阻，简化的H参数等效电路常用rbe表示；

简化的H参数等效电路hfe---输出端交流短路时的正向电流传输比,常用B表示;.基本放大电路组成及其原则.VT、"cR、R、C、。的作用。.组成原则----能放大、不失真、能传输。五.放大电路的图解分析法.直流通路与静态分析概念---直流电流通的回路。画法---电容视为开路。作用---确定静态工作点直流负载线---由Vx=IcR+LLe确定的直线。(a)改变视(b)(a)改变视(b)改交公八)改变K亡)改变R：Q点将沿直流负载线上下移动。)改变R:Q点在Ibq所在的那条输出特性曲线上移动。)改变Vcc：直流负载线平移，Q点发生移动。.交流通路与动态分析概念---交流电流流通的回路画法---电容视为短路，理想直流电压源视为短路。作用---分析信号被放大的过程。交流负载线---连接Q点和VCC，点VCC，=LCeq+IccRJ的直线。.静态工作点与非线性失真T/mA)+Jr(uA)(b＞输出特性图解法口)输入特性图解法(1)截止失真产生原因---Q点设置过低失真现象---NPN管削顶，PNP管削底。消除方法---减小Rd,提高Q。饱和失真产生原因---Q点设置过高失真现象---NPN管削底，PNP管削顶。

消除方法---增大R、减小RC、增大Vcc。4.放大器的动态范围Ubpp---是指放大器最大不失真输出电压的峰峰值。(2)范围(h)输出特性图解状心)输入特性图解法*当(UCeq-UCes)<(Vcc'*当(U^eq—Uses)=(V(h)输出特性图解状心)输入特性图解法*当(UCeq-UCes)<(Vcc'*当(U^eq—Uses)=(Vcc'一Uceq)时，受饱和失真限制，UOpP=2U>ma=2(Uceq—UCes)一Uceq),放大器将有最大的不失真输出电压。六.放大电路的等效电路法(1)静态工作点的近似估算ttr(1)静态工作点的近似估算ttr1"fcc-BEQnQ耳(a)基本共射放大电路(b)直流通路f/CEQ=fCC-工3小Q点在放大区的条件欲使Q点不进入饱和区，应满足R>BRc。2.放大电路的动态分析(a)交流通路(b)(a)交流通路(b)微变等效电路*放大倍数-工1J&+&此+居3*输入电阻T；.1T.r=1£l=L_l1A山琉十卬〜*输出电阻公公C1七.分压式稳定工作点共射C1放大电路的等效电路法lyVT1.静态分析lyVT1\&■ihTIBEQ“FT™稳定匚作点放大器2-Rq(A+%)2.动态分析*电压放大倍数出口凡埼5+（1+。）4在Re两端并一电解电容Ce后」Ui出）rbc0限］%凡微变等效电路（H（H）共乘电极基本放大电路输入电阻R\=Rbl"R|j之"I=be十a十/^五马在Re两端并一电解电容Ce后=7?bl///?b2//rbe*输出电阻与《飞八.共集电极基本放大电路.静态分析TCTC?一『HKQ小+（I+ZO&】CQ总P【BQ（b）H（b）H参数等效电路*电压放大倍数3rbe+d+m*输入电阻禺加k+（1+网&"五L）13.*输出电阻3.电路特点电压放大倍数为正，且略小于1,称为射极跟随器，简称射随器。输入电阻高，输出电阻低。第三章场效应管及其基本放大电路一.结型场效应管（JFET）.结构示意图和电路符号N.JFE「结构走电路符号Cb）P-IFE丁结构殁电路符号0找10找1上区^Bf/V输出特性.输出特性曲线（可变电阻区、放大区、截止区、击穿区）转移特性曲线7\』L3二/口区式卜7^■尸＜tLP—截止电压1Pm/mA，/nss-itgsMJV-IV段央断风迎*□£=与G3-匕、口豫止区打嘀■胃联|跑和区TV-3V>__输出特性孙产Ui31绝缘栅型场效应管(MOSFET分为增强型(EMOS和耗尽型(DMOS两种结构示意图和电路符号Jdfa)EMOS结构及电部符号(b)DMO看结构及电部符号2.特性曲线*N-EMOS的输出特性曲线(»)增强型输出特性增强型转移特性("心广斫)〜=fno("心广斫)N-EMOS的转移特性曲线式中，Ido是UG尹2LT时所对应的iD值。N-DMOS的输出特性曲线（C机尽型输出特性u）耗尽型转移特性注意：UGS可正、可零、可负。转移特性曲线上场效应管一致。三.场效应管的主要参数iD=0处的值是夹断电压U,此曲线表示式与结型场效应管微变等效电路微变等效电路场效应管微变等效电路微变等效电路.漏极饱和电流IDSS.夹断电压U.开启电压U.直流输入电阻Rs.低频跨导gm（表明场效应管是电压控制器件）m怎上"ds=常数四.场效应管的小信号等效模型五.共源极基本放大电路1.自偏压式偏置放大电路*静态分析7dq=Fdsm。-工9LPf；DSQ=IDD+/）动态分析fi1+管m餐若带有cs,则“尸*"风/?i=发自j?口二火”2.分压式偏置放大电路*静态分析J?i=Kg+Rgi//RrRj=Kg+Rq"Rg2氏。Cb）撒变等效电路*静态分析J?i=Kg+Rgi//RrRj=Kg+Rq"Rg2氏。Cb）撒变等效电路/DQ二"招。・畀）2或1DQ=左。（零L'pL1['DSQ=。口"l）Q（&d+&）*动态分析t_不_-苫中用.一不一二若源极带有Cs,则RqH/t(j六.共漏极基本放大电路*静态分析『DQ二批心铲产fP/dq^do^-D2或^DSQ=JDD-『DQ公*动态分析Au=4■二防51+~现

第四章多级放大电路一.级间耦合方式.阻容耦合----各级静态工作点彼此独立；能有效地传输交流信号；体积小，成本低。但不便于集成，低频特性差。.变压器耦合---各级静态工作点彼此独立，可以实现阻抗变换。体积大，成本高，无法采用集成工艺；不利于传输低频和高频信号。.直接耦合----低频特性好，便于集成。各级静态工作点不独立，互相有影响。存在“零点漂移”现象。*零点漂移----当温度变化或电源电压改变时，静态工作点也随之变化，致使uo偏离初始值“零点”而作随机变动。二.单级放大电路的频率响应1.中频段(fL<f(fH)俵f此缶,赢中频段混W"参数等效电路中频段混W"参数等效电路波特图---幅频曲线是20lgAjsm=<数，相频曲线是波特图---幅频曲线是20lgAjsm=<数，相频曲线是())=-180o2.低频段(f<fL)I?低频段漏合n参数等数电路叫2MgOOVlOI/lA叫lI口嗯01—句j十।—_^usm棺I则三8P.29_^usm棺I则三8P.29C।45.5.7V

[f-45c/dec——L।।+W・0.Mu.VlA宣瓶/.高频段(f>fH)⑺高摄段混合IT参数等效由路dBk如也|/U|A-3,^20--4U1DU3/1.0A1Q4】口吭i~X丑r11—1-ZOdB/iecj7lusni1+必|-5.F-45*-S9.29（-00（*口，呼巧蚯”1匹叫叮、,IXx1-45*/dec/.完整的基本共射放大电路的频率特性dB+SnigpLvIdB+SnigpLvI完陋的基本共射放大电路的频晌曲线■^usm（i-M#）（i+〃/■^usm（i-M#）（i+〃/h）a+加4）。+"）三.分压式稳定工作点电路的频率.下限频率的估算…舟而东.上限频率的估算响应分距式共射电路低频段混合贷参数等效电踣分东式共射电路高频段混合分东式共射电路高频段混合”参数等效电路四.多级放大电路的频率响应1.频响表达式201gl4|=20回4Hk201g凤小…十201g14tliII甲=取+中工++，++中忡=E稣k=l

2.波特图/N1岛济居W|\|/dBj3dE

哪If&6dB2.波特图/N1岛济居W|\|/dBj3dE

哪If&6dB阚跳!43吗:单级，-40dE九ecII7^\-iadE/decJ_L_'J一.功率放大电路的三种工作状态.甲类工作状态导通角为360°,Icq大，管耗大，效率低。.乙类工作状态IC广0,导通角为180°,效率高，失真大。.甲乙类工作状态导通角为180°~360°,效率较高，失真较大。二.乙类功放电路的指标估算1.工作状态任意状态：Lbm^Um尽限状态：Ubm=VG-Ues功放电路的工作状态理想状态：Lbrnr^V功放电路的工作状态.直流电源提供的平均功率p-T7t-iz2r_2"CCI0m_『CCOv)-*CC2om兄*&.管耗Pw0.2P°m凡m=2般

5,效率_4_，嬴gL%”E％阮即川区理想时为78.5%三,甲乙类互补对称功率放大电路问题的提出在两管交替时出现波形失真一一交越失真（本质上是截止失真）解决办法甲乙类双电源互补对称功率放大器置电压。OCL----甲乙类双电源互补对称功率放大器置电压。OCL----利用二极管、三极管和电阻上的压降产生偏甲乙类单电源互补对称功率放大器功放中的负电源甲乙类单电源互补对称功率放大器功放中的负电源-5。动态指标按乙类状态估算，只是用OTL----电容C2上静态电压为V/2,并且取代了OCLVCc/2代替。四,复合管的组成及特点1,前一个管子c-e极跨接在后一个管子的b-c极间2,类型取决于第一只管子的类型。0=01.02第六章集成运算放大电路一,集成运放电路的基本组成1,输入级----采用差放电路，以减小零漂。2,中间级----多采用共射（或共源）放大电路，以提高放大倍数。3,输出级----多采用互补对称电路以提高带负载能力。4,偏置电路----多采用电流源电路，为各级提供合适的静态电流。二,长尾差放电路的原理与特点1.抑制零点漂移的过程----当TffiC1、iC29fiE1、iE2TfUeTfUBE1>UBE2JfiB1、iB2JfiC1、iC2JRe对温度漂移及各种共模信号有强烈的抑制作用，被称为“共模反馈电阻”。2静态分析1）计算差放电路Ic,,■J4e-0.77C1=7C2由『El=R十2.设LB-0,则LE=-0,7V,得口e2）计算差放电路LCe?双端输出时??单端输出时（设VT1集电极接R）对于VT1:［匚1，|「CE1="Cl"FE=+°7

对于VT2:工七=frCE2=Lei“E=%C『C2&十。♦73.动态分析13.动态分析1）差模电压放大倍数-风&HR曲半-风&HR曲半:边差模交流通路从VT1单端输出&dl=22[7?s+rbe+(l+/?XV2)l从VT2单端输出41dz=-Adi=41dz=-Adi=2便s+5e+(l+/?)(Hp/2)]2）差模输入电阻屿让」却&+「融+（1+。）?1集成运放的电用传输特性3）差模输出电阻集成运放的电用传输特性?双端输出：即产2册7?odi^限?单端输出：L三.集成运放的电压传输特性当UI在+Um与-Um之间，运放工作在线性区域«o^*odW]^od（w+-«.）四.理想集成运放的参数及分析方法.理想集成运放的参数特征开环电压放大倍数Aod-00；差模输入电阻Rd-8；输出电阻Rof0;共模抑制比KCMR>8；.理想集成运放的分析方法1）运放工作在线性区：电路特征一一引入负反馈电路特点一一“虚短”和“虚断”u+~u.“虚短”---#+=/_=0“虚断”---

2）运放工作在非线性区电路特征一一开环或引入正反馈电路特点一一输出电压的两种饱和状态：当U+>U"时，U°=+Um当U+<U时，Uo=-Um两输入端的输入电流为零：i+=i-=0第七章放大电路中的反馈第七章放大电路中的反馈输入「--I辘出反馈放大器机成方框图自激振输入「--I辘出反馈放大器机成方框图自激振荡”状态。“Aj1+AF开环放大倍数A闭环放大倍数Af反馈深度1+AF环路增益AF:.当AF>0时，Af下降，这种反馈称为负反馈.当AF=O时，表明反馈效果为零。.当AF<0时，Af升高，这种反馈称为正反馈.当AF=—1时，Af-8o放大器处于二.反馈的形式和判断.反馈的范围一本级或级间。.反馈的性质----交流、直流或交直流。直流通路中存在反馈则为直流反馈，交流通路中存在反馈则为交流反馈，交、直流通路中都存在反馈则为交、直流反馈。3.反馈的取样----电压反馈：反馈量取样于输出电压；具有稳定输出电压的作用（输出短路时反馈消失）电流反馈：反馈量取样于输出电流。具有稳定输出电流的作用。（输出短路时反馈不消失）.反馈的方式-----并联反馈：反馈量与原输入量在输入电路中以电流形式相叠加。RS越大反馈效果越好。反馈信号反馈到输入端）串联反馈：反馈量与原输入量在输入电路中以电压的形式相叠加。RS越小反馈效果越好。反馈信号反馈到非输入端）.反馈极性-----瞬时极性法：（1）假定某输入信号在某瞬时的极性为正（用+表示），并设信号的频率在中频段

（2）根据该极性，逐级推断出放大电路中各相关点的瞬时极性（升高用+表示，降低用一表示）。（3）确定反馈信号的极性。（4）根据X与Xf的极性，确定净输入信号的大小。Xd减小为负反馈；Xid增大为正反馈。.反馈形式的描述方法某反馈元件引入级间（本级）直流负反馈和交流电压（电流）串联（并联）负反馈。四.负反馈对放大电路性能的影响1.2.3.4.5.提高放大倍数的稳定性cL4fl山1十AFA扩展频带减小非线性失真及抑制干扰和噪声改变放大电路的输入、输出电阻串联负反馈使输入电阻增加并联负反馈使输入电阻减小电压负反馈使输出电阻减小电流负反馈使输出电阻增加1+AF倍1+AF倍1+AF倍1+AF倍五.自激振荡产生的原因和条件.产生自激振荡的原因附加相移将负反馈转化为正反馈。.产生自激振荡的条件AF^-1若表示为幅值和相位的条件则为：M户卜1网f=PaWf=土⑵5为整数）信号的运算与处理第八章信号的运算与处理分析依据------“虚断”和“虚短”一.基本运算电路心）基本形式.反相比例运算电路心）基本形式R=R〃R建口=反和求和运算电簿.同相比例运算电路反和求和运算电簿R2=R〃R"O=<1+-y^）«+.反相求和运算电路R4=R〃R〃R〃R4.U0--%-+同相求和运算电路i//R〃R〃R=R〃R曲同相求和运算电路M-匚品HO=（1+善）（等*组1+47"工十色"已）*5均Ji2爪35.加减运算电路i//R//R=R〃R//R“3用鸟世二.积分和微分运算电路1.积分运算I单运放加减运算电路2.微分运算\UxdtRCwR基本微分电路基本积分运算电路第九章信号发生电路一.正弦波振荡电路的基本概念1.产生正弦波振荡的条件（人为的直接引入正反馈）自激振荡的平衡条件AF=l自激振荡的平衡条件AF=l即幅值平衡条件：门1相位平衡条件:夕af=±2*及伊=0,L2…).起振条件：幅值条件相位条件：.正弦波振荡器的组成、分类正弦波振荡器的组成⑴⑵⑶⑷*（放大电路⑴⑵⑶⑷*（放大电路|正反馈网络----1选频网络1稳幅环节——正弦波振荡器的分类与放大电路共同满足振荡条件。以选择某一频率进行振荡。使波形幅值稳定，且波形的形状良好。

⑴RC振荡器-----振荡频率较低，1M以下；(2)LC振荡器-----振荡频率较高，1M以上;(3)石英晶体振荡器----振荡频率高且稳定。RC正弦波振荡电路文氏电桥振荡器RC正弦波振荡电路文氏电桥振荡器2.RC移相式正弦波振荡电路EC移相式振满器EC移相式振满器三.LC正弦波振荡电路.变压器耦合式LC振荡电路判断相位的方法：断回路、引输入、看相位(b)发射横岗谐S)基槌相谐(b)发射横岗谐S)基槌相谐.三点式LC振荡器*相位条件的判断------“射同基反”或“三步曲法”(1)电感反馈三点式振荡器(哈特莱电路)电感反馈二总式振幅器电感反馈二总式振幅器电容反馈三点式振荡器(考毕兹电路)串联改进型电容反馈三点式振荡器(克拉泼电路)Cb)克拉泼电路(c)Cb)克拉泼电路(c)库控振翡褥(4)并联改进型电容反馈三点式振荡器(西勒电路)西勒电路西勒电路(5)四.石英晶体振荡电路.并联型石英晶体振荡器(a)(a)并联型石英晶体振荡器(b)等效电路串窥型石英晶体振骗舞串窥型石英晶体振骗舞.串联型石英晶体振荡器第十章直流电源直流电源的组成框图直流电源的组成框图直流电源的组成框图?电源变压器：将电网交流电压变换为符合整流电路所需要的交流电压。?整流电路：将正负交替的交流电压整流